必刷！！软考【系统分析师】100道高频考题（含知识点解析），轻松45+
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1.以下关于CPU和GPU的叙述中，错误的是（ ）。
A：CPU适合于需要处理各种不同的数据类型、大量的分支跳转及中断等场合
B：CPU利用较高的主频、高速缓存（Cache）和分支预测等技术来执行指令
C：GPU采用MISD（Multiple Instruction Single Data）并行计算架构
D：GPU的特点是比CPU包含更多的计算单元和更简单的控制单元
答案：C
解析：本题看似是考查CPU与GPU的差异，但事实上是考的Flynn分类法。
GPU是一种高性能的图形处理器，一般采用的是SIMD架构。
2.RISC指令系统的特点包括（ ）。
①指令数量少
②寻址方式多
③指令格式种类少
④指令长度固定
A：①②③
B：①②④
C：①③④
D：②③④
答案： C
解析：
| 指令系统类型 | 指令 | 寻址方式 | 实现方式 | 其他 |
| CISC（复杂） | 数量多，使用频率差别大，可变长格式 | 支持多种 | 微程序控制技术（微码） | 研制周期长 |
| RISC（精简） | 数量少，使用频率接近，定长格式，大部分为单周期指令，操作寄存器，只有Load/Store操作内存 | 支持方式少 | 增加了通用寄存器；硬布线逻辑控制为主；适合采用流水线 | 优化编译，有效支持高级语言 |
3.计算机系统中，（ ）方式是根据所访问的内容来决定要访问的存储单元，常用在（ ）存储器中。
选项1：
A：顺序存取
B：直接存取
C：随机存取
D：相联存取
选项2：
A：DRAM
B：Cache
C：EEPROM
D：CD-ROM
答案： D、B
解析：本题考查组成原理中的相联存储基本概念。
按内容存取，是相联存储的最基本特点，Cache是一种非常经典的相联存储器。
4.在计算机体系结构设计时，通常在CPU和内存之间设置小容量的Cache机制，以提高CPU数据输入输出速率。通常当Cache存满数据后，新数据必须替换(淘汰) Cache中的某些旧数据。常用的数据替换算法包括（ ）。
A：随机算法、先进先出(FIFO) 和近期最少使用(LRU)
B：随机算法、先进后出(FILO) 和近期最少使用(LRU)
C：轮询调度(RRS)、 先进先出(FIFO) 和近期最少使用(LRU)
D：先进先出(FIFO)、近期最少使用(LRU)和最近最常使用(MRU)
答案： A
解析：本题考查的是Cache替换算法。
常用的数据替换算法包括随机算法、先进先出（First In and First Out, FIFO）算法、近期最少使用（Least Recently Used, LRU）算法和最不经常使用页置换（Least Frequently Used （LFU））算法。本题选择A选项。
（1）随机算法。这是最简单的替换算法。随机法完全不管cache块过去、现在及将来的使用情况，简单地根据一个随机数，选择一块替换掉。
（2）先进先出（First In and First Out, FIFO）算法。按调入cache的先后决定淘汰的顺序，即在需要更新时，将最先进入cache的块作为被替换的块。这种方法要求为每块一一做记录，记下它们进入cache的先后次序。这种方法容易实现，而且系统开销小。其缺点是可能会把一些需要经常使用的程序块（如循环程序）替换掉。
（3）近期最少使用（Least Recently Used, LRU）算法。LRU算法是把CPU近期最少使用的块作为被替换的块。这种替换方法需要随时记录cache中各块的使用情况，以便确定哪个块是近期最少使用的块。LRU算法相对合理，但实现起来比较复杂，系统开销较大。通常需要对每一块设置一个称为“年龄计数器”的硬件或软件计数器，用以记录其被使用的情况。
（4）最不经常使用页置换（Least Frequently Used （LFU））算法，要求在页置换时置换引用次数最小的页，因为经常使用的页应该有一个较大的引用次数。但是有些页在开始时使用次数很多，但以后就不再使用，这类页将会长时间留在内存中，因此可以将引用计数寄存器定时右移一位，形成指数衰减的平均使用次数。LFU的复杂度以及计数器规模都比LRU大，LRU只关注近期访问情况，而LFU会统计累计访问次数作为淘汰的依据。
选项B中的先进后出算法（FILO）是按调入cache的先后决定淘汰的顺序，即在需要更新时，将最后进入cache的块作为被替换的块。不适合Cache替换，它会降低Cache的命中率；选项D的最近最常使用（MRU）算法是把CPU近期最常使用的块作为被替换的块，也不适合Cache替换，且不常用。选项C中的轮询调度（RRS）不是Cache替换算法，适用于服务器调度。
5.假设磁盘块与缓冲区大小相同，每个磁盘块读入缓冲区的时间为16us，由缓冲区送至用户区的时间是5us，在用户区内系统对每块数据的处理时间为1us。若用户需要将大小为10个磁盘块的Doc1文件逐块从磁盘读入缓冲区，并送至用户区进行处理，那么采用单缓冲区需要花费的时间为（ ）us；采用双缓冲区需要花费的时间为（ ）us。
选项1：
A：160
B：161
C：166
D：211
选项2：
A：160
B：161
C：166
D：211
答案： D、C
解析：本题可转换为流水线的题来解答。
当采用单缓冲区时，由于将盘块读入缓冲区与将数据从缓冲区转到用户区，都要用到同一个缓冲区，所以只能把这两步作为流水线的一个段。所以计算方式为：
16+5+1+（10-1）*（16+5）=211us。
当采用双缓冲区时，读入缓冲区与将数据从缓冲区转到用户区可以作为流水线的两个段，所以计算方式为：
16+5+1+（10-1）*16=166us。
6.运用互联网技术，在系统性能评价中通常用平均无故障时间（MTBF）和平均故障修复时间（MTTR）分别表示计算机系统的可靠性和可用性，（ ）表示系统具有高可靠性和高可用性。
A：MTBF小，MTTR小
B：MTBF大，MTTR小
C：MTBF大，MTTR大
D：MTBF小，MTTR大
答案： B
解析：
MTBF：平均无故障时间，也就是平均运行多久不出故障，这个时间越大，可用性越好。
MTTR：平均故障修复时间，也就是每次故障需要多长时间恢复为正常状态，这个时间越小越好。
如果两次故障的间隔时间长，而每次故障的修复时间短，则系统的可靠性高。
7.计算机系统的( )描述了计算机系统能正常工作的时间，其指标可以是能够持续工作的时间长度，也可以是在一段时间内，能够正常工作的时间所占的百分比，计算机系统的( )，通常用吞吐率、响应时间和资源利用率等三类指标进行衡量。
选项1：
A：可靠性
B：性能
C：易用性
D：可测试性问题2
选项2：
A：可靠性
B：性能
C：易用性
D：可测试性
答案： A、B
解析：计算机系统的性能一般包括两个大的方面。一个方面是它的可靠性或可用性，也就是计算机系统能正常工作的时间，其指标可以是能够持续工作的时间长度（例如，平均无故障时间），也可以是在一段时间内，能正常工作的时间所占的百分比；另一个方面是它的处理能力或效率，这又可分为三类指标，第一类指标是吞吐率（例如，系统在单位时间内能处理正常作业的个数），第二类指标是响应时间（从系统得到输入到给出输出之间的时间），第三类指标是资源利用率，即在给定的时间区间中，各种部件（包括硬件设备和软件系统）被使用的时间与整个时间之比。当然，不同的系统对性能指标的描述有所不同，例如，计算机网络系统常用的性能评估指标为信道传输速率、信道吞吐量和容量、信道利用率、传输延迟、响应时间和负载能力等。
8.计算机系统性能评估中，（ ）通常采用加法指令的运算速度来衡量计算机的速度。（ ）首先计算出处理部件每个计算单元的有效计算率，再按不同字长加以调整，得出该计算单元的理论性能，所有组成该处理部件的计算单元的理论性能之和即为最终的计算机性能。
选项1：
A：指令执行速度法
B：等效指令速度法
C：综合理论性能法
D：基准程序法
选项2：
A：指令执行速度法
B：等效指令速度法
C：综合理论性能法
D：基准程序法
答案： A、C
解析：本题考查计算机系统性能评价方法。
指令执行速度法：在计算机发展的初期，曾用加法指令的运算速度来衡量计算机的速度，速度是计算机的主要性能指标之一。因为加法指令的运算速度大体上可反映出乘法、除法等其他算术运算的速度，而且逻辑运算、转移指令等简单指令的执行时间往往设计成与加法指令相同，因此加法指令的运算速度有一定代表性。表示机器运算速度的单位是MIPS（ 每秒百万条指令 ）。
等效指令速度法 （ Gibson mix，吉普森混合法）：通过各类指令在程序中所占的比例（Wi）进行计算得到的。特点：考虑指令比例不同的问题。
综合理论性能法（CTP ，Composite Theoretical Performance ）：CTP用MTOPS（Million Theoretical Operations Per Second，每秒百万次理论运算）表示。CTP的估算方法是，首先算出处理部件每个计算单元的有效计算率，再按不同字长加以调整，得出该计算单元的理论性能，所有组成该处理部件的计算单元的理论性能之和即为CTP。
基准程序法：把应用程序中用得最多、最频繁的那部分核心程序作为评估计算机系统性能的标准程序，称为基准测试程序（benchmark）。基准程序法是目前一致承认的测试系统性能的较好方法。
所以答案是A、C。
9.前趋图是一个有向无环图，记为：→={（Pi，Pj）|Pi完成时间先于Pj开始时间}。假设系统中进程P={P1，P2， P3， P4， P5，P6， P7，P8}，且进程的前趋图如下：
那么，该前趋图可记为（ ）。
A：→={（P1,P2）,（P1,P3）,（P1,P4） ,（P2,P5） ,（P3,P2） ,（P3,P4）,（P3,P6）,（P4,P7）,（P5,P8）,（P5,P6 ）,（P7,P8）}
B：→={（P1,P2）,（P1,P3）,（P1,P4） ,（P2,P5） ,（P3,P2） ,（P3,P4）,（P3,P6）,（P4,P7）,（P5,P8）,（P6,P8 ）,（P7,P8）}
C：→={（P1,P2）,（P1,P3）,（P1,P4） ,（P2,P5） ,（P3,P2） ,（P3,P4）,（P3,P5）,（P4,P6）,（P4,P7）,（P6,P8 ）,（P7,P8）}
D：→={（P1,P2）,（P1,P3）,（P2,P4） ,（P2,P5） ,（P3,P2） ,（P3,P4）,（P3,P5）,（P4,P6）,（P4,P7）,（P6,P8 ）,（P7,P8）}
答案：B
解析：本题逻辑很简单，只要按照题目的要求，将图中的每一条箭线都用约定的形式表达即可。A选项中（P5,P6）有误，C选项与D选项中（P3,P5）有误。
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